金钟罩铁布衫 手机如何才能无惧碎屏

如今智能手机的“面子”越来越大，随之而来的就是碎屏风险的提高（图1）。那么，如何才能降低大屏手机碎屏的可能？摩托罗拉Moto X极通过“极御技术”获得了首款防碎屏手机的称号，而这一技术的原理是什么？其他品牌的手机又有哪些防碎屏的解决方案呢？

大屏手机的后遗症

在功能机和以诺基亚（塞班系统）为代表的早期智能手机时代，手机的LCD屏幕尺寸较小，而且都是被包裹到透明的塑料面板内受到层层保护，哪怕不小心从2层楼高坠落也鲜有碎屏案例发生，最多是外壳破损严重。随着以iPhone为代表的智能手机的崛起，表层玻璃直接暴露在外的设计直接催生了“碎屏险”这一特殊的险种。那么，为何大屏手机的碎屏风险如此之高？

根据摩托罗拉进行的一项实验表明，当用户在使用手机的过程中（如微信聊天），手指通常会放在手机重心下方，从而让手机更容易以手指为中心旋转坠落，最终导致有60%的几率是正面（屏幕玻璃）朝下，这是导致手机屏幕容易碎裂的主要原因之一（特别是在与尖锐表面接触时）。

此外，手机的四个边角也是坠落后最常见的着地点。根据物理定律，着地点面积越小，受到的压力也就越大。如果四角边框不够坚固，在与地面接触后会严重变形，从而会将屏幕玻璃给挤碎（图2）。还有一种极端情况，如果手机侧面与尖锐物品（如桌面的棱角）碰撞，其碎屏的几率甚至要大于边角的位置（这就好比汽车，汽车车头车尾抗撞性最佳，但侧面永远是最薄弱的环节）。

从屏幕材质着手的改善

想降低手机碎屏风险，改换更抗碎的屏幕材质无疑是最基础的解决方案之一。不过，改善屏幕材质要从两个方面入手，其一是表层的玻璃盖板，其二则是隐藏其内的LCD显示屏。

康宁最新的第四代大猩猩玻璃应该是目前口碑最好的玻璃盖板材质（图4）。与三代大猩猩玻璃相比，四代大猩猩玻璃最大的改进就是大幅提升了坠落时的抗损性，以及对尖锐物体的抗损性。可惜，这种屏幕材质的成本较高，在2015年中仅有三星旗下的S6、Note5等高端机有所装备，而国产手机阵营中则更是仅有IUNI N1和华硕年底发布的几款ZenFone系列等少数产品而已。

不怕碎的LCD显示屏，自然就要数三星的柔性AMOLED屏幕技术了，比如Galaxy S6 Edge系列独有的曲面屏幕就是沾了柔性屏幕的光。通过Galaxy S6 Edge的拆机图可见， AMOLED柔性屏幕甚至可以卷曲（图5～图6），自然具备100%抗摔防碎的功效。但是，如果AMOLED柔性屏幕遇到尖锐物体的碰撞，也会出现凹陷甚至显示故障等问题哦。

无论是第四代大猩猩玻璃还是AMOLED柔性屏幕，它们都是高成本的代名词，很难被主打性价比的手机所用。那么，有没有通过物理结构降低碎屏几率的可能？

结构上的防碎屏设计

如今智能手机屏幕越来越大，机身也是越来越重，如果手机跌落时屏幕直接与地面接触，碎屏率几乎是100%。以乐视手机1为例，这款手机为了实现“无边框ID”而选用了全悬浮玻璃的设计：玻璃直接覆盖在边框之上（图7），好处是当手指移动到手机边缘时不会感到玻璃和边框间因高度差而产生的割裂感，且不存在容易藏污纳垢的缝隙。但缺点就是手机跌落时玻璃很容易与地面“亲密接触”，碎屏率极高。

为此，乐视在新款乐1S上就对机身结构进行了改进，并将其称为“无边框ID 2.0”：让金属边框的高度凸出于玻璃表面0.2mm（相当于被金属边框包裹），并在边缘加入C角设计，从而减小了手机在跌落时屏幕边缘与地面的接触面积（图8），降低了碎屏风险。

总之，不让屏幕玻璃与地面直接接触，已然成为了智能手机领域在设计上的共识。比如，很多手机都将金属边框进行了CNC削边或弧线处理，让边框呈现“凸”型结构，这样既可以让手机看起来和摸起来都更显纤薄（图10），在跌落地面时也能确保永远都是金属边框先与地面接触。除了金属边框的凸型结构外，这些手机还常在边框与玻璃盖板之间加入了一圈很窄的塑料作为缓冲，用于“消化”磕碰时边框形变给屏幕玻璃带来的压力。

需要注意的是，不同手机品牌/型号对边框与玻璃盖板之间的缓冲层的材质或叫法有所差别。比如，魅族早期在发布MX4时就曾主打“屏幕悬挂点胶技术”：在屏幕与中框之间注入0.3mm厚的特制胶水，从而有效降低碎屏率，预防水滴汗液的渗入。与MX4同一时期的小米4也祭出了所谓的“edge coating”，将常见的塑料材质缓冲层换成了0.05mm的保护涂层。不过，由于小米4的边缘涂层太薄，理论上对屏幕玻璃的保护不如更厚实的缓冲层材质。

真有不怕碎屏的手机

虽然Galaxy S6 Edge用上了第四代大猩猩玻璃和柔性AMOLED屏幕，但S6 Edge依旧会因意外的跌落或磕碰而导致屏幕玻璃碎裂。没办法，上文提到的诸多方案只是最大限度“降低”碎屏率，并非“消灭”碎屏问题。而来自摩托罗拉最新的旗舰MOTO X极，却凭借创新的ShatterShield极御技术，真正做到了“不怕摔”。

简单来说，ShatterShield是由五层可吸收冲力的特殊材料所组成（图11），由内至外分别为一体化硬铝芯基座（ShatterShield的根基所在）、AMOLED柔性屏幕（本身就不存在碎裂的可能）、双触摸架构的触控层（主触摸架构失灵时辅架构继续工作）、防碎内层（额外的保险机制）和极御防碎外层（有极强的抵御冲击、划伤能力）。当然，五层屏幕结构也导致MOTO X极的机身在厚度上略有超标。

除了五层屏幕结构以外，MOTO X极的边框也采用了独特的双层结构：下层金属，上层橡胶（图12）。其中，上层橡胶为一圈内凹层，而五层结构的屏幕则刚好嵌入其中。没错，这就好像MOTO X极单独给屏幕部分套上了一层橡胶材质的保护套（图13），可以更完美地化解外部冲击。凭借上述独特的结构设计，造就了MOTO X极“不怕摔、”“不怕碎”的江湖地位。

小结

困扰智能手机的碎屏隐患虽然已被MOTO X极“攻克”，但后者复杂的物理结构却注定其很难被其他品牌借鉴参考。原因很简单，任何一款智能手机在配备保护套后，抗碎屏的能力都可无限接近MOTO X极，而成本却仅有几十元。此外，无论是MOTO X还是任何一款智能手机，哪怕在经历跌落磕碰后屏幕完好，但边框和表面玻璃却依旧会出现凹陷划痕。如果你是完美主义者，通常需要花费相当于手机1/3成本的开销去更换总成屏（很多厂商售后不能单独更换屏幕玻璃、LCD、触控屏和边框，需要整体更换）。

总之，提供较强防碎屏特性是手机厂商的本分，也是一款手机最最基本的设计底线。作为消费者，我们当然希望一款手机可以将防碎屏能力做到极致，但真正能为此买单的玩家却是少之又少。

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碎屏之后还能继续操作

如今智能手机的屏幕普遍是由三部分结构组成：保护层（玻璃盖板）、触控层、显示层（图3）。而绝大多数情况下，手机碎裂的只是最表面的玻璃盖板，而显示层损坏的表现则是屏幕无法点亮，或是出现花屏问题。问题又来了，为何有些手机碎屏后显示正常，但却无法进行触控操作了呢？这个问题取决于手机采用了哪种屏幕贴合技术。

目前，智能手机普遍以GFF、OGS、On-Cell、In-Cell四种全贴合技术为主。其中，GFF将触控层放在了玻璃盖板下面的薄膜上；On-Cell将触控层做在了显示层上面；In-Cell是将触控层和显示层合二为一。因此，采用这三种全贴合技术的手机如果仅是表层的玻璃盖板碎裂不会影响到触控操作。而OGS则是将玻璃盖板和触控层做在了一起，一荣俱荣一损俱损，一旦玻璃盖板碎裂触控也会失效。

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塑料边框更抗摔

之所以采用塑料边框的手机碎屏几率要低于金属边框手机，就是因为塑料材质可以承受更大的形变，其自身就可作为屏幕玻璃的缓冲层。此外，很多低端机习惯将屏幕玻璃被塑料边框裹在其中（图9），虽然牺牲了屏占比和边框的宽度，但其碎屏率却远低于采用极窄边框的手机。